Что такое механическая волна???

Волна, связанная с МЕХАНИЧЕСКИМ перемещением чего-нибудь. Например, волна на поверхности воды или звук в среде. И там, и там есть перемещение материального объекта.
Вот свет и вообще электромагнитные волны - это как раз НЕмеханическая волна, не связанная с движением вещества.

Механические колебания и волны.

Колебательное движение распространено в природе. Основные модели, на которых изучается колебательное движение это пружинный маятник и математический маятник.

Математический маятник - это материальная точка, подвешенная на невесомой нерастяжимой нити.

Пружинный маятник представляет собой тело массой m , подвешенное на невесомой пружине.

Характерным признаком любой колебательной системы является наличие равновесия:

вертикальное положение и нерастянутая пружина с грузом для математического маятника

и возвращающая сила при отклонении маятника от положения равновесия. В случае пружинного маятника возвращающей силой будет являться сила упругости пружины, подчиняющаяся закону Гука: , где - вектор вращения груза. В случае математического маятника возвращающая сила будет равнодействующей сил тяжести и силы натяжения нити.

Период малых колебаний математического маятника определяется формулой:

Период колебаний пружинного маятника определяется формулой:

Другой важной характеристикой колебаний является частота , она связана с периодом соотношением:

Иногда для описания колебаний используется круговая (циклическая) частота

Гармонические колебания описываются законом:

X (t) = А), (1)

здесь X (t) - смещение маятника от положения равновесия, А - амплитуда колебаний (максимальное отклонение от положения равновесия). Выражение стоящие под знаком cos называется фазой колебаний, которая определяется начальными условиями.

здесь - смещение частиц среды в волне от положения равновесия, А - амплитуда волны, V - скорость волны. Если - фиксировано, то уравнение (2) описывает колебательное движение частицы среды с координатой . Если t - фиксировано, то уравнение (2) описывает форму волны в данный момент времени t .

Для описания волны водят еще одну характеристику - длину волны .

Длинной волны - называют наименьшее расстояние между частицами, в волне совершающими колебания в одной фазе. Между длинной волны, периодом колебания и скоростью волны существует очевидное соотношение:

смысл, которого в том, что длина волны - это путь волны за период.